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            電阻應變片的工作原理

            作者: 時間:2012-09-14 來源:網絡 收藏
            當在流體中插入棒狀障礙物時,在其帶側會交替產生相互反轉的渦流,在流體的下游形成規(guī)則的渦列,如圖4所示,這種渦列就是流體力學中的“卡門渦旋列”。

            卡門渦旋列

            發(fā)生渦旋的頻率與流體流量有如下的關系,即

            式中f——渦流的頻率
            St——斯托哈爾數(雷諾數在某些范圍內的一定值)
            v——流體的平均流速
            d——插入物體正對流向的寬度
            A——流路的斷面積
            Q——流體的流量

            上式說明,St在一定的范圍內,渦流頻率f和流量成正比,因此只要測定出渦流的頻率,就可得知流體的流量這就是渦流流量傳感器的工作原理。


            二.渦流流量計的結構

            渦流流量計的基本結構,如圖5所示,流量脊由外殼、渦流發(fā)生器和頻率檢測元件等組成。渦流發(fā)生器的下端沿樅向自由支撐,上端固定在外殼的孔內,通過密封圈再用壓板予以固定。在渦流發(fā)生器的內部裝有壓電元件,用來通過體內的應力變化檢測出渦流的頻率。圖中的渦流發(fā)生器與流體接觸部分的截面為梯形,這種形狀能使流速與渦流的頻率具有良好的線性。當渦流發(fā)生時,其內部將產生一定的應力,這種應力經壓電元件檢測后,用電路對得到的信號進行處理,從而得到跟渦流頻率對應的脈沖頻率,最終以模擬電壓的形式輸出。

            渦流頻率的檢測方法有許多種,可利用加熱體的冷卻方法來檢測渦流非生產性器周圍和內部流體流動的周期變化,也可以通過個種傳感器檢測流體振動所產生的力的周期變化。

            渦流流量計結構示意圖

            三.渦流流量傳感器的特性及使用

            渦流流量傳感器有以下特征:

            (1).測量渦流頻率的檢測元件,一般都設置在渦流發(fā)生器的內部,與流體隔離,所以渦流流量傳感器可以對所有的流體進行流量檢測。

            (2).在流體的通道上設置的渦流發(fā)生器是固定的,因此傳感器沒有運動部分,使傳感器長期使用的可靠性得到保證。

            (3).因為阻礙流體運動的只有一根渦流發(fā)生器,所以壓力損失小。

            (4).傳感器測量流體的溫度為-40——300℃,流體的最高壓力可達30MPa。

            (5).傳感器測定流速的范圍,液體最大為10m/s,氣體最大為90m/s。

            使用渦流流量傳感器時應注意以下幾點:
            [1].當被測流體的流速偏低時,流體將產生不穩(wěn)定渦流,此時應適當減小管道的口徑以提高流速。

            [2].當測定附著性流體時,如果渦流發(fā)生器上附著過多的流體,將會使測量誤差增大。

            [3].傳感器安裝時,應設置在管道振動小的位置,并固定在牢固可靠的支架上。

            速度傳感器

            單位時間內位移的增量就是速度。速度包括線速度和角速度,與之相對應的就有線速度傳感器和角速度傳感器,我們都統稱為速度傳感器。

            旋轉式速度傳感器的結構和特征

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            關鍵詞: 電阻 應變片

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